DE60209552T2

DE60209552T2 - System for remote reading and control of electrical energy consumption

Info

Publication number: DE60209552T2
Application number: DE60209552T
Authority: DE
Inventors: Sergio Rogai
Original assignee: Enel Distribuzione SpA
Current assignee: Enel Distribuzione SpA
Priority date: 2001-12-20
Filing date: 2002-12-20
Publication date: 2006-12-21
Anticipated expiration: 2022-12-21
Also published as: EP1456676B1; CA2819916A1; CN1615442A; ATE365331T1; US20050068192A1; BRPI0215173B1; JP4903884B2; US20080042874A1; AU2002361201A8; DE60220842D1; ATE319100T1; DE60220842T2; RU2314542C2; JP4705755B2; BR0215173A; DK1456676T3; ITMI20012726A1; ES2289614T3; EP1548451A3; CA2471267A1

Abstract

A system for the remote acquisition of data and for the remote control of electricity meters comprises a central server AMM in bi-directional communication with a plurality of concentrators. To each concentrator, a set of electricity meters is connected, such that bi-directional communication between each meter and its associated concentrator is possible. The intelligence of the system is distributed between the central server, the concentrators and the electricity meters. To this end, each meter comprises at least a first processor, a first data memory and a first program memory for bi-directional communication with the associated concentrator. The first data memory serves to at least temporarily store and/or transmit the data which have already undergone a first processing by the first processor. Each of the concentrators comprises a second processor, a second program memory and a second data memory as well as means for a bi-directional communication with a central server. The second data memory serves to temporarily store and/or transmit the data processed by the second processor. The concentrators reproduce a virtual image of electricity meters downstream of the respective concentrator for the transactions, exchange of data or for receiving controls and/or programs from the central server. <IMAGE>

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein System für die Fernakquisition von Daten für die Fernsteuerung von Benutzerzielen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Ein System dieser Art ist bekannt aus US 5,986,574 A .The present invention relates to a system for the remote acquisition of data for the remote control of user targets according to the preamble of claim 1. A system of this kind is known from US 5,986,574 A ,

Die Erfindung bezieht sich insbesondere auf das Gebiet elektrischer Energieversorgung zu einer Mehrzahl von Benutzern, die über das Gebiet verteilt sind; aber sie kann sich allgemeiner auch auf andere Dienste beziehen, wie zum Beispiel die Verteilung von Wasser und Gas, oder für Fernheizung.The The invention relates in particular to the field of electrical Power supply to a majority of users who use the Area are distributed; but it can also apply more generally to other services such as the distribution of water and gas, or for district heating.

Die Erfindung erfüllt das Erfordernis – welches seit einigen Jahren auf einer weltweiten Grundlage besonders in den technisch höher entwickelten Ländern aufgetreten ist – das Fernlesen der elektrischen Verbräuche auszuführen und, wenn gewünscht, verschiedene Raten beim Abrechnen der Benutzer anzuwenden, auch vom Nahbereichstyp. Ein Problem dieser Art ist zum Beispiel bereits in dem italienischen Patent Nr. 1.232.195, eingereicht am 26. Oktober 1988 durch den gleichen Anmelder, oder in der Druckschrift US 4,803,632 A beschrieben worden.The invention fulfills the requirement - which for some years has arisen on a worldwide basis, especially in the technologically advanced countries - to carry out the remote reading of the electrical consumption and, if desired, to apply different rates in the billing of the users, also of the proximity type. For example, a problem of this kind is already disclosed in Italian Patent No. 1,232,195, filed October 26, 1988, by the same Applicant, or in the document US 4,803,632 A been described.

Dieses Erfordernis ist aufgetreten und hat sich zunehmend entwickelt, nicht nur infolge wirtschaftlicher Gründe, sondern auch in Folge der Notwendigkeit eine weitere Transparenz und Effizienz in vertraglichen Beziehungen mit Kunden in einem Markt einzurichten, der fortschreitend immer mehr liberalisiert wird.This Requirement has occurred and has not progressed only for economic reasons, but also because of the need for further transparency and efficiency in contractual relationships with customers in a market which is progressively liberalized more and more.

Vor diesem Hintergrund sind, unterstützt durch die technologische Entwicklung in dem Gebiet von Komponententechnologie, eine gewisse Anzahl von technischen Lösungen, System oder Verfahrensweise vorgeschlagen worden, die bezwecken, die mit dieser Situation verbundenen Probleme zu lösen.In front this background are supported by technological development in the field of component technology, a certain number of technical solutions, systems or procedures which are intended to be the ones associated with this situation To solve problems.

Die Herangehensweise, die zu diesen verschiedenen Studien gehört, kann in einem Netzwerk aufsummiert werden, das von vielfältigen Kommunikationsformen Gebrauch macht, um die peripheren Punkte des Systems mit einer Überwachungseinheit in Verbindung zu setzen (elektrische Messgeräte bei dem Benutzer), die ausgelegt sind zum Durchführen der Vorgänge, die hilfreich gelten, um die bezweckten Ziele nach und nach zu erreichen.The Approach that belongs to these different studies can be summed up in a network, that of diverse forms of communication Makes use of the peripheral points of the system with a monitoring unit in Set up (electrical meters at the user), designed are to carry out the operations which are helpful in order to progressively achieve the intended goals.

Dieser Kontakt wird erhalten durch eine direkte Kommunikation zwischen der Überwachungseinheit (im allgemeinen ein Server mit einer hohen Verarbeitungsleistung) und peripheren elektrischen Messgeräten, wie zum Beispiel in WO-98/10299 beschrieben, oder durch Zwischengliedern in dieser Pyramide von wenigstens einer Zwischenhierarchieebene, wie in WO-98/10394 vorgeschlagen ist. Beispiele dieser Vorschläge können auch in anderen Patenten, zum Beispiel EP 0 723 358 A2 oder WO-99/46564 gefunden werden.This contact is obtained by a direct communication between the monitoring unit (generally a server with a high processing power) and peripheral electrical measuring devices, as described for example in WO-98/10299, or by pegs in this pyramid of at least one intermediate hierarchical level, as in WO-98/10394 is proposed. Examples of these suggestions can also be found in other patents, for example EP 0 723 358 A2 or WO 99/46564.

Nichtsdestoweniger sind die größte Mehrheit dieser Projekte sehr oft in dem Zustand von lediglich unrealistischen Versuchen oder Laborergebnissen verblieben, während die wenigen Vorschläge, die sich zum Erreichen der Ebene von Ergebnissen vom industriellen Typ entwickelt haben, keine würdigen Werteergebnisse im Hinblick auf Verteilung und Verwendung erreicht haben. Die Gründe, warum derartige Vorschläge nicht zu einer Anwendung auf breiter Front gefunden worden, liegen in der Tatsache, dass die erhaltenen industriellen Produkte nicht geeignet sind die geforderten Leistungen zu garantieren, wenn sie auf Situationen angewendet werden, bei denen eine sehr hohe Anzahl von Benutzerzielen involviert wird, wie es im allgemeinen im Fall elektrischer Energieverbräuche passiert.Nonetheless are the largest majority of these Projects very often in the state of only unrealistic attempts or laboratory results remained, while the few proposals that are designed to reach the level of results of industrial type have no worthy value results in terms of distribution and use. The reasons why such suggestions not been found to be widely used in the fact that the obtained industrial products are not suitable to guarantee the required services, if they are be applied to situations where a very high number of user goals, as is generally the case electrical energy consumption happens.

Die Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher ein System vorzuschlagen, das auf der einen Seite die Fernakquisition von Daten von Benutzerzielen, und auf der anderen Seite auch die Fernsteuerung derartiger Ziele erlaubt, um so in der Lage zu sein die vorliegenden Erfordernisse all der Firmen zu erfüllen, die – wie die Firmen, die elektrische Energie, Wasser, Gas und dergleichen verteilen – , beim Vorliegen einer großen Anzahl von Benutzerzielen arbeiten, die über einen großen Bereich verteilt sind. Um einen Eindruck zu vermitteln, was gemeint ist mit „einer großen Anzahl von Benutzerzielen" kann ins Gedächtnis gerufen werden, dass die Firma ENEL (Nationale Gesellschaft für elektrische Energie) derzeit über 30 Millionen Benutzerziele handhabt.The The main object of the present invention is therefore to propose a system on the one hand the remote acquisition of data from user targets, and on the other hand, the remote control of such targets so as to be able to meet the present requirements to meet all the companies the - how the companies, the electrical energy, water, gas and the like to distribute - , in the presence of a large Number of user goals working over a large area are distributed. To convey an impression of what is meant with a huge Number of user goals " in memory be called that the company ENEL (National Association of Electrical Energy) currently over Handle 30 million user goals.

Diese Aufgabe wird gelöst gemäß der vorliegenden Erfindung, wie durch Anspruch 1 gekennzeichnet. Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden in den abhängigen Ansprüchen angegeben.These Task is solved according to the present Invention as characterized by claim 1. Advantageous embodiments The present invention is set forth in the dependent claims.

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Aufgaben gelöst mit einem System, das – in einer an sich bekannten Weise – Gebrauch macht von einzelnen Betriebseinheiten, die mit den Benutzerzielen über eine Mehrzahl von Zwischenstationen verbunden sind, wobei das System Charakteristiken aufweist, die in dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 herausgestellt sind.According to the present Invention, the objects are solved with a system that - in one familiar way - use makes of individual operating units with the user goals over one Plurality of intermediate stations are connected, the system Having characteristics in the characterizing part of claim 1 are exposed.

Weiter Charakteristiken und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform dessen, die nur durch nicht einschränkendes Beispiel gegeben wird, und teilweise auf den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist, deren einzige Figur ein Diagramm der Struktur des Systems gemäß der Erfindung zeigt. Das Diagramm stellt im wesentlichen die Einstellung des italienischen Gebietes zum Anmeldetag der vorliegenden Patentanmeldung dar: es ist gedacht zum Überwachen und Steuern von über 27 Millionen Elektrizitätsmessgeräten, die über das gesamte Gebiet verteilt sind. Es wird irgendwie verstanden, dass dieses Diagramm lediglich ein Beispiel darstellt, und dass es in keiner Weise als die vorliegende Erfindung einschränkend betrachtet werden sollte.Further characteristics and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of a preferred embodiment thereof, given by way of non-limiting example only, and in part illustrated in the accompanying drawings the only figure shows a diagram of the structure of the system according to the invention. The diagram essentially represents the attitude of the Italian territory to the filing date of the present patent application: it is intended to monitor and control over 27 million electricity meters distributed throughout the territory. It will be understood, by any means, that this diagram is only an example, and that it should not be construed as limiting the present invention in any way.

Somit wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine derartige große Einstellung erhalten, wie die auf der Zeichnung dargestellt,

– einerseits durch Verteilen der Elektrizitätsmessgeräte CE gemäß Bereichseinheiten A1 ... An und Verbinden der Messgeräte von jeder Einheit mit einem entsprechenden gemeinsamen Konzentrator C-BT1 ... C-BTn. Jeder der Einheiten A1 ... An umfasst eine begrenzte Anzahl von Elektrizitätsmessgeräten CE; durch den Begriff „begrenzt" ist eine relativ kleine Anzahl von Messgeräten CE gemeint, vorzugsweise zwischen 50 und 300, bestimmt durch die Größe des dadurch bedienten Bereiches oder Gebietes, oder durch andere Faktoren, ebenfalls kommerziell, die mit dem in Betracht gezogenem Gebiet verbunden sind;
– andererseits durch Verteilen einer Mehrzahl von den Konzentratoren C-BT1 ... C-BTn über das gesamte bediente Gebiet, und durch dann Verbinden derartiger Konzentratoren mit einem einzelnen zentralen Server AMM. Durch den Begriff „Mehrzahl" ist hier eine Anzahl von mehr – um wenigstens eine, aber auch um zwei Größenordnungen – größer gemeint, als die Anzahl von Elektrizitätsmessgeräten CE einer Einheit, zum Beispiel eine Anzahl größer als 100.000 Konzentratoren, wobei in dem dargestellten Fall 330.000 Konzentratoren gezeigt sind.

Thus, according to one aspect of the present invention, such a large adjustment is obtained as shown in the drawing,

- On the one hand by distributing the electricity meters CE according to area units A1 ... An and connecting the meters of each unit with a corresponding common concentrator C-BT1 ... C-BTn. Each of the units A1 ... An includes a limited number of electricity meters CE; By the term "limited" is meant a relatively small number of meters CE, preferably between 50 and 300, determined by the size of the area or area served thereby, or by other factors, also commercial, associated with the area considered ;
On the other hand, by distributing a plurality of the concentrators C-BT1 ... C-BTn over the entire served area, and then connecting such concentrators to a single central server AMM. By the term "plurality" is meant here a number of more - by at least one, but also by two orders of magnitude - greater than the number of electricity meters CE of a unit, for example a number greater than 100,000 concentrators, in the illustrated case 330,000 Concentrators are shown.

Gemäß einer grundlegenden Charakteristik der vorliegenden Erfindung wird, wenn einmal ein Netzwerk dieses Typs erstellt worden ist, es nicht zum Konzentrieren der Verarbeitungskapazität bereitgestellt, nämlich der Systemintelligenz, nur in dem zentralen Server AMM – wie im wesentlichen im Stand der Technik durchgeführt – sondern zum Verteilen zwischen den drei zuvor erwähnten Komponenten nämlich dem zentralen Server AMM, den Konzentratoren C-BT1 ... C-BTn, und der Elektrizitätsmessgeräte CE. Das für diese Verteilung angepasste Prinzip ist das, was erlaubt den Weg für die Kommunikationsleitungen zu finden, bei dem nicht länger ein beträchtlicher zu verarbeitender Datenumfang übertragen werden muss, sondern nur der verminderte Datenumfang, der bereits wenigstens teilweise verarbeitet worden ist.According to one basic characteristic of the present invention is when Once a network of this type has been created, it does not work Concentrating the processing capacity provided, namely the System intelligence, only in the central server AMM - as in essentially performed in the prior art - but for distribution between the three aforementioned Namely components the central server AMM, the concentrators C-BT1 ... C-BTn, and the electricity meters CE. The for this Distribution adapted principle is what allows the way for the communication lines to find at that no longer a considerable one transmitted data to be processed but only the diminished amount of data that already exists has been at least partially processed.

Im wesentlichen schlägt die vorliegende Erfindung vor, das Prinzip von Verteilen der Verarbeitungsleistung anzupassen, um ein System zu erlauben, das eine derart hohe Anzahl und funktioneller Leistungen zum effizienten Arbeiten erlaubt, wie die dargestellten, ohne Verzögerung und ohne Stauungen

– soweit es vom wirtschaftlichen Standpunkt aus vernünftig ist – soweit wie möglich auf den peripheren Einheiten CE und auf den Konzentratoren C-BT1 ... C-BTn, in einem derartigen Umfang, um derartige Einheit so autonom wie möglich zu machen (selbst dann in „Stand-Alone" Bedingungen in Fällen einer Unterbrechung der Kommunikationsleitungen zu agieren oder einen Teil der funktionellen Leistungen, wenn nötig, aufzugeben). Durch ein Agieren auf diese Weise ist erreicht worden die Kommunikationssysteme so wenig wie möglich zu belasten, durch tatsächliches Übertragen von lediglich den „verarbeiteten Daten", anstelle des gesamten elementaren Datenumfangs, und dadurch einige wichtige Ergebnisse zu erhalten wie:
– eine Vereinfachung der für den zentralen Server erforderlichen Verarbeitungen;
– eine verminderte Kommunikationslast;
– die Verfügbarkeit von beträchtlichen Umfängen von einem nützlichen Band für den Zweck zum Unterstützen jeder schließlich zusätzlichen Dienste;

In essence, the present invention proposes to adapt the principle of distributing the processing power to allow a system that allows such a high number and functional performance for efficient working as illustrated, without delay and without congestion

- as far as is reasonable from an economic point of view - as far as possible on the peripheral units CE and on the concentrators C-BT1 ... C-BTn, to such an extent as to make such unit as autonomous as possible (even in Acting stand-alone in conditions of interruption of communication lines or giving up some of the functional services, if necessary.) By acting in this way, it has been achieved to burden the communication systems as little as possible by actually transmitting only the "processed data", instead of the entire elementary amount of data, and thereby obtain some important results such as:
A simplification of the processing required for the central server;
A reduced communication load;
The availability of considerable volumes of useful tape for the purpose of supporting each and every one of the additional services;

Das Prinzip, das zu dem Erreichen der vorliegenden Erfindung geführt hat, kann seine Herkunft in der Tatsache finden, dass ein Elektrizitätsmessers CE innerhalb des Konzentrators C-BT virtuell (aber nicht vollständig genau) abgebildet ist. Virtuell ist es so, als ob in dem Konzentrator ein „Alias" des Elektrizitätsmessgerätes besteht, das kontinuierlich durch den Konzentrator auf eine vorbestimmte Weise aktualisiert wird, durch Zurückziehen von Daten von dem eigentlichen Elektrizitätsmessgerät (wie Daten, die autonom verarbeitet werden oder Steuerungen folgen, die empfangen wurden). Dieses Abbildungselektrizitätsmessgerät ist bei tatsächlichen Gegebenheiten konstant auf den Konzentrator für die Transaktionen und den Austausch von Daten, oder zum Empfangen von Steuerungen und/oder Programmen für den Server verfügbar.The Principle that has led to the achievement of the present invention, can find its origin in the fact that an electricity meter CE within the concentrator C-BT virtual (but not completely accurate) is shown. Virtually it is as if an "alias" of the electricity meter exists in the concentrator, that is continuously through the concentrator to a predetermined Way is updated by withdrawing data from the actual Electricity meter (like data, which are processed autonomously or follow controls that receive were). This imaging electricity meter is at actual Conditions constant on the concentrator for the transactions and the Exchange of data, or to receive controls and / or Programs for the Server available.

Diese Einstellung erlaubt ferner sowohl das einzelne Elektrizitätsmessgerät CE und die Bereichseinheiten A1 ... An, gebildet durch die einzelnen Konzentratoren C-BT und durch die Elektrizitätsmessgeräte CE dadurch gesteuerten Bereichseinheit in „Stand-Allone" Bedingung, zu verwenden; somit ohne die Überwachung des Servers in Echtzeit, aber zum Beispiel durch ein periodisches Lesen der Daten von dem Konzentrator mittels eines tragbaren Endgerätes.These Setting also allows both the single meter CE and the range units A1 ... An, formed by the individual concentrators C-BT and by the electricity meters CE by controlled area unit in "stand-allone" condition to use; thus without the supervision the server in real time, but for example by a periodic Reading the data from the concentrator by means of a portable terminal.

Zum Erhalten dieser Ergebnisse liegt ein weiteres strukturelles Merkmal des somit gebildeten Systems in der Tatsache, dass jedes der Messgeräte CE ebenfalls, genauso wie Mittel zum Messen der Leistungsverbräuche, im wesentlichen an sich bekannt, einschließen

– Mittel zum Umformen der gemessenen werte in Messdaten, die zum Verarbeiten gedacht sind,
– wenigstens einen ersten Prozessor zum Verarbeiten der Messdaten,
– wenigstens einen ersten Datenspeicher und einen ersten Programmspeicher, und
– erste Mittel für die bidirektionale Übermittlung in Richtung des zugehörigen Konzentrators,
– wobei der Ausgang des ersten Prozessors mit dem ersten Datenspeicher und/oder dem ersten bidirektionalen Übermittlungsmittel verbunden ist, um wenigstens zeitweise die Daten zu speichern und/oder entsprechend zu übermitteln, die bereits einer ersten Verarbeitung unterzogen wurden.

To get these results is another structural feature of the system thus formed, in the fact that each of the measuring devices CE also includes, as well as means for measuring the power consumption, essentially known per se

Means for transforming the measured values into measurement data intended for processing,
At least a first processor for processing the measured data,
At least a first data memory and a first program memory, and
First means for bidirectional transmission in the direction of the associated concentrator,
- Wherein the output of the first processor is connected to the first data memory and / or the first bidirectional transmission means for at least temporarily storing and / or correspondingly transmitting the data which has already undergone a first processing.

Ähnlicherweise schließt jeder Konzentrator ein

– wenigstens einen zweiten Programmspeicher,
– wenigstens einen zweiten Mikroprozessor für weitere Verarbeitung der durch die Messgeräte verarbeiteten Daten,
– wenigstens einen zweiten Datenspeicher zum Speichern der durch die Messgeräte und/oder durch den zweiten Mikroprozessor ausgegebenen Daten,
– und zweite Mittel für die bidirektionale Übermittlung in Richtung des zentralen Servers,

wobei der Ausgang des zweiten Prozessors mit dem zweiten Datenspeicher und/oder mit dem zweiten bidirektionalen Übermittlungsmittel verbunden ist, um wenigstens zeitweise die weiterverarbeiteten Daten zu speichern und/oder entsprechend zu übertragen.Likewise, each concentrator includes

At least a second program memory,
At least one second microprocessor for further processing of the data processed by the measuring devices,
At least one second data memory for storing the data output by the measuring devices and / or by the second microprocessor,
And second means for bidirectional transmission towards the central server,

wherein the output of the second processor is connected to the second data memory and / or to the second bidirectional transmission means for at least temporarily storing and / or transmitting the further processed data.

Die Verbindung für die Übermittlung von Daten zwischen den Messgeräten CE und den Konzentratoren C-BT wird vorzugsweise durch Wellenübermittlungssysteme erhalten, die die gleichen Energieversorgungsleitungen verwenden, die die Messgeräte CE mit den Niederspannungs-Energieversorgungs-Unterverteilungen verbinden, z.B. die sekundären Unterverteilungen, in denen die Konzentratoren C-BT angeordnet sind. Wohingegen die Verbindung zwischen den Konzentratoren C-BT1 ... C-BTn und der zentrale Server AMM vorzugsweise durch ein Telefonnetzwerk erhalten wird, ob es ein spezifisches oder ein Netzwerk für allgemeine Zwecke ist. Ein sehr geeignetes Telefonnetzwerk für diesen Zweck würde ein GSM oder jedes öffentlich vermittelte Mobiltelefonnetzwerk oder jedes andere bestehende drahtlose öffentliche Telefonnetzwerk sein, z.B. ein satellitenbasiertes drahtloses Telefonnetzwerk. Wenn ein derartiges Netzwerk verwendet wird, ist es vorteilhaft Aufwählverbindungen zwischen dem Konzentrator C-BT und dem zentralen Server AMM auf Verlangen oder gemäß eines Zeitplans einzurichten, der vordefiniert sein kann oder abhängig von Betriebsbedingungen des Konzentrators C-BT oder des zentralen Servers AMM sein kann.The Connection for the transmission of data between the measuring devices CE and the concentrators C-BT is preferably by wave transmission systems obtained using the same power supply lines the the measuring devices CE with the low voltage power distribution subdistributions connect, e.g. the secondary ones Subdistribution, in which the concentrators C-BT are arranged. Whereas the connection between the concentrators C-BT1 ... C-BTn and the central server AMM preferably through a telephone network whether it is a specific or a network for general Purposes is. A very suitable telephone network for this purpose would be one GSM or any public mediated mobile telephone network or any other existing wireless public Telephone network, e.g. a satellite-based wireless telephone network. If Such a network is used, it is advantageous Aufwählverbindungen between the concentrator C-BT and the central server AMM on request or according to one Schedule that can be predefined or dependent on Operating conditions of the concentrator C-BT or the central server AMM can be.

Wenn ein vordefinierter Zeitplan angepasst ist, wird der AMM oder der C-BT versuchen eine Verbindung zwischen dem AMM und dem C-BT zu vorbestimmten Zeiten während eines Tages, einer Woche oder eines Monats einzurichten, wobei zu diesen Zeiten angenommen wird, dass ein gewisser Datenumfang oder Befehle, bei denen erforderlich ist sie zu übermitteln, in dem Konzentrator und/oder in dem AMM entsprechend gesammelt und gepuffert worden sind. Wenn der Zeitplan abhängig ist von einer Betriebsbedingung des AMM und/oder des C-BT, wird eine Aufwahlverbindung eingerichtet, sobald ein gewisser Datenumfang und/oder Befehle, die eine Übermittlung erfordern gesammelt worden sind, oder wenn gewisse Alarmbedingungen erfasst worden sind, die erfordern ohne Verzögerung berichtet zu werden. In diesem Fall wird die Verbindung beendet, nachdem die Daten und/oder Befehle übermittelt worden sind.If a predefined schedule is adjusted, the AMM or the C-BT try to connect between the AMM and the C-BT too during predetermined times one day, one week or one month, with too These times it is assumed that a certain amount of data or Commands that are required to submit them to the concentrator and / or in which AMM has been appropriately collected and buffered. If the schedule depends is from an operating condition of the AMM and / or the C-BT, becomes a Dial-up connection set up as soon as a certain amount of data and / or commands that require a submission have been collected, or if certain alarm conditions which require to be reported without delay. In this case, the connection is terminated after the data and / or Commands have been transmitted are.

Mit einer Struktur eines somit erreichten Systems enden die entsprechenden Messungen – die auch eine wichtige Charakteristik der vorliegenden Erfindung bilden – durch streng auf die Funktionen bezogen zu sein, die jede der drei Komponenten des Systems durchführen sollen.With A structure of a system thus achieved ends the corresponding one Measurements - that too constitute an important characteristic of the present invention to be strictly related to the functions that each of the three components of the system should.

Insbesondere ist jeder Elektrizitätsmesser des Systems gemäß der Erfindung derart dimensioniert, dass der darin eingeschlossene erste Prozessor angepasst ist zum Durchführen zumindest der Funktionen zum: (1) Akquisition der elektrischen Energieverbräuche, (5) Verteilung der Energieverbräuche in verschiedene Abrechnungsmaßstäbe, (12) Abschätzen der Eingriffsversuche und Steuerung einer unzulässigen Eingriffsvorrichtung, (25) Übertragen und Wartung der gespeicherten Daten während wenigstens dem Spannungsabfall.Especially is every meter of electricity System according to the invention dimensioned such that the first processor included therein is adapted for performing at least the functions for: (1) acquisition of electrical energy consumption, (5) Distribution of energy consumption into different accounting scales, (12) estimating the Attempted intervention and control of an impermissible intervention device, (25) Transfer and maintaining the stored data during at least the voltage drop.

Ähnlicherweise ist jeder Konzentrator des Systems gemäß der Erfindung derart dimensioniert, dass der darin eingeschlossene zweite Prozessor geeignet ist zum Durchführen, ebenso wie die Doppelfunktion von Master des PLC-(Leistungsleitungsträger)-Netzwerkes, was die Kommunikationen auf der Leistungsversorgungsleitung zwischen dem tatsächlichen Konzentrator und dem Elektrizitätsmessgeräten betrifft, und entsprechend von Knoten des TLC-Netzwerkes, was die Kommunikationen auf der Telefonleitung zwischen dem Konzentrator und dem zentralen Server betrifft, wenigstens die folgenden zusätzlichen Funktionen: (11) Ausführen einer Energiebilanz, was die einzelne Kabine bzw. Zelle einer elektrischen Energieversorgung betrifft, in der der Konzentrator positioniert ist, (14) konstantes Überwachen der Arbeitsbedingungen jedes damit verbundenen Elektrizitätsmessgerätes und Ausgeben eines Alarmsignals im Falle der Selbstdiagnostiken für den Fall, dass das Messgerät eine Fehlfunktion anzeigen sollte.Likewise, each concentrator of the system according to the invention is dimensioned such that the second processor included therein is capable of performing, as well as the dual function of master of the PLC (power line) network, which limits the communications on the power supply line between the actual concentrator and the master Concerning electricity meters, and corresponding to nodes of the TLC network, as regards the communications on the telephone line between the concentrator and the central server, at least the following additional functions: (11) carrying out an energy audit, which is the single booth of an electrical power supply in which the concentrator is positioned, (14) constant over to monitor the working conditions of each associated electricity meter and to issue an alarm signal in case of self-diagnostics in case the meter should indicate a malfunction.

Schließlich ist der Server oder die Zentraleinheit des Systems gemäß der Erfindung derart dimensioniert, so dass sein Prozessor angepasst ist zum gewährleisten wenigstens der folgenden Funktionen: (8) automatische Steuerung der Betriebsweisen einer Trennung, einer Wiederverbindung, einer Unterstützung, verzögerten Zahlungen und Vertragsabweichungen, (10) gewähltes Abschalten der Energieversorgung infolge von Anforderungen des Elektrizitätssystems, und (26) Herunterladen der Betriebsprogramme.Finally is the server or the central unit of the system according to the invention dimensioned so that its processor is adapted to ensure at least the following functions: (8) automatic control the operations of a disconnection, a reconnection, a Support, delayed Payments and contract deviations, (10) selected shutdown of the power supply due to requirements of the electricity system, and (26) downloading the operating programs.

Eine vollständigere Liste – jedoch als nicht einschränkende Beispiele betrachtet – der Funktionen, für die das System gemäß der vorliegenden Erfindung angepasst ist durchzuführen, kann in den folgenden Punkten zusammengefasst werden, in denen einer anfänglichen kurzen Definition eine detailliertere Erklärung der damit verbundenen Funktionen folgt:

1. Messung und Akquisition der elektrischen Energieverbräuche. Der bekannte Typ elektromechanischer Elektrizitätsmessgeräte, die in dem vorliegenden Energieverbrauchssystem angepasst sind, sind eingerichtet zum Messen nur eines Typs vom elektrischen Energieverbrauch, aktiv oder reaktiv; wenn beide Messungen erforderlich sind, ist es somit notwendig zwei getrennte Elektrizitätsmessgeräte zu installieren. Die elektronischen Elektrizitätsmessgeräte gemäß der vorliegenden Erfindung sind anstelle dessen eingerichtet zum simultanen Messen von sowohl der aktiven Energieverbräuche als auch der reaktiven Energieverbräuche.
2. Genauigkeitseinschätzung. Gemäß Standards messen die Elektrizitätsmessgeräte in Klasse 1 die aktive Energie und in Klasse 2 die reaktive Energie.
3. Akquisition und Registrierung der Verbrauchprofile. Für jeden Benutzer ist es möglich die Belastungskurve mit einer programmierbaren Integrationsdauer zu erfassen, insbesondere in dem Bereich von einer Minute bis eine Stunde. Dank der Verarbeitungskapazität der Elektrizitätsmessgeräte ist es möglich, den Ablauf von aufeinanderfolgenden Zeitintervallen zu berechnen und für jedes von ihnen den Energieverbrauch innerhalb des gleichen abzuspeichern.
4. Messung und Aufzeichnung der mittleren und Spitzenleistung. Die elektromechanischen Elektrizitätsmessgeräte, die normalerweise in dem Energieverbrauchssystem verwendet werden, sind eingerichtet zum Messen lediglich eines Typs von Leistung, aktiv oder reaktiv; wenn beide Messungen erforderlich sind, ist es somit notwendig zwei Elektrizitätsmessgeräte zu installieren, wie bereits für die elektrischen Energieverbräuche erwähnt wurde. Die elektronischen Elektrizitätsmessgeräte gemäß der vorliegenden Erfindung sind anstelle dessen eingerichtet zum simultanen Messen von sowohl der aktiven Leistung als auch der reaktiven Leistung.
5. Verteilung der elektrischen Energieverbräuche in verschiedene Belastungsmaßstäbe. Dank seiner Verarbeitungskapazität ist das Elektrizitätsmessgerät eingerichtet zum Einrichten einer Tafel verschiedener Zeitmaßstäbe in dem Raum eines Tages, um dadurch möglich zu machen für jedes von ihnen einen entsprechenden Kostenwert für die verbrauchte elektrische Energie herauszustellen. Der Elektrizitätsmesser ist somit eingerichtet zum Integrieren der Verbräuche mit Bezug auf die Kostentafel und zum Speichern des gesamten Verbrauchs jedes Zeitmaßstabes in der Abrechnungsperiode. Zusätzlich dazu kann die Kostentafel nicht nur auf der Grundlage von Zeitprofilen programmiert werden, sondern auf der Grundlage von Leistungsschwellwerten.
6. Steuerung verschiedener Abrechnungsdauern. Es ist möglich wenigstens zwei Abrechnungsdauern (derzeitige und vorhergehende) auch bei veränderlichen Intervallen zu steuern.
7. Steuerung von zwei elektrischen Energielieferungsverträgen. In dem Leistungsbereich bis zu 35 kW ist es möglich zwei elektrische Energielieferungsverträge zu steuern, nämlich einen bestehenden Vertrag und ein in der Zukunft anzuwendender Vertrag. Die Elektrizitätsmessgeräte können derart programmiert werden, dass sie automatisch zwischen dem Vertrag – von dem vorliegenden zu dem zukünftigen – beim Erreichen eines gegebenen Datums umschalten.
8. Steuerung des Betriebs einer Trennung und Wiederverbindung. Diese Betriebsweisen können automatisch in Bezug auf Situationen von Diskontinuitäten, Ersetzungen für verzögerte Bezahlungen, Vertragsveränderungen ausgeführt werden. Dank seiner Verarbeitungskapazität führt das Elektrizitätsmessgerät diese Betriebsweisen auf der Grundlage von Fernsteuerungen durch das PLC-Netzwerk aus (von dem zentralen Server oder von dem entsprechenden Konzentrator). Es ist somit nicht notwendig für einen Betreiber physikalisch zur Stelle zu sein, wenn das Elektrizitätsmessgerät installiert wird.
9. Möglichkeiten zum Betreiben bei Bedingungen von Vorabbezahlung. Das Elektrizitätsmessgerät kann derart programmiert werden, das es dem Umfang aufgebrauchter elektrischer Energie mit einem vorliegenden Grenzwert vergleicht (tatsächlich eingerichtet zum Modifizieren durch eine äußere Steuerung) zugehörig zu einer im Voraus ausgeführten Bezahlung; sobald der Grenzwert überschritten worden ist, wird die elektrische Energielieferung automatisch getrennt und aufgehoben.
10. Ausgewählte Abschaltungen für Erfordernisse des elektrischen Systems. Die Abschaltung oder Aufhebung der Energielieferung kann im Falle von Blackout-Risiken oder temporären Überlasten notwendig sein, im allgemeinen auf einer lokalen Ebene. Diese Funktion ist nicht in einem breitgestreuten Modus implementiert, sondern ist anstelle dessen besonders auf jedes einzelne Elektrizitätsmessgerät ausgerichtet. von dem Zentrum (zentraler Server oder Konzentrator) ist es möglich zu den Elektrizitätsmessgeräten über PLC eine Steuerung zum Beispiel zu modifizieren der höchsten verfügbaren Leistung in dem vorliegenden Messgerät zu senden, mit einem temporären Effekt, der darin besteht, dass keine Notwendigkeit besteht den Energielieferungsvertrag zu verändern; dies erlaubt eine Erleichterung der gesamt erforderlichen Leistung von der Kabine.
11. Ausführung einer Energiebilanz. Auf der Ebene einer einzelnen Kabine, oder eines einzelnen Konzentrators ist es möglich, die Summe der Messungen für den Energieverbrauch zu ermitteln, der von den einzelnen Elektrizitätsmessern, abhängig von der Kabine, bezogen wird. Diese Summe – periodisch verglichen mit dem Wert des gesamten zurückgezogenen elektrischen Stroms, oder mit dem hauptelektrischen Stromwert – liefert eine nützliche Anzeige zum Erfassen irgendeines nicht-standardelektrischen Stromabzugs und daher auch jedes unerlaubten Abzugs.
12. Missbrauch/Eingriffsfunktion. Auf der Ebene jedes Elektrizitätsmessgerätes wird eine Vorrichtung bereitgestellt zum Durchführen dieser spezifischen Funktion, die somit eingerichtet ist zum Eliminieren der Erfordernisse zum Verwenden von Siegeln und einer widerkehrenden Überprüfung der Integrität derartiger Siegel. Die Leistungsveränderung, verfügbar durch Vertrag, erfordert nicht – wie gesagt – das Elektrizitätsmessgerät zu öffnen, um die Messeinrichtung (Shunt) einzustellen; es ist somit möglich gewesen die Elektrizitätsmessgeräte als eine versiegelte Einzelblockstruktur mit all diesen Funktionen von Messung, Steuerung der Verträge, Steuerung der Öffnungs-/Schließungsschaltkreise der Energieleitung zu steuern. Für die Zwecke einer Überprüfung aller möglichen Versuche zum Öffnen der versiegelten Struktur in dem Elektrizitätsmessgerät wurde somit eine elektromechanische Vorrichtung eingesetzt, die ein Alarmsignal auf dem Netzwerk des Systems erzeugt und das Alarmsignal kann nur durch Anpassen einer für die betreiberverfügbaren Prozedur entfernt werden.
13. Messen und Aufzeichnen von Qualitätsparametern des Dienstes. Der in jedem Elektrizitätsmessgerät enthaltene Mikroprozessor ist eingerichtet zum Verifizieren und Speichern von Unterbrechungen einer elektrischen Energielieferung und Spannungsveränderungen (Abweichung der Spannung von dem Nominalwert, der in dem elektrischen Energielieferungsvertrag vorgesehen ist). Auf der Grundlage dieser Daten ist es möglich die Qualitätsparameter des Dienstes auf der Ebene jedes Lieferpunktes der zu liefernden elektrischen Energie zu bestimmen.
14. Konstante Überwachung der Arbeitsbedingungen. Der in jedem Elektrizitätsmessgerät vorgesehene Mikroprozessor ist eingerichtet zum wiederkehrenden Verifizieren (Selbstdiagnose) der Bedingungen der verschiedenen Hardwarekomponenten des Messgerätes und der Kongruenz der in dem Speicher gespeicherten Daten. In dem Fall, in dem irgendwelche Fehlfunktionen vorliegen sollten, ist es möglich, sowohl den selben mit geeigneten Dienstworten (die dann durch das zentrale System gelesen werden) zu signalisieren, als auch unmittelbar Wiederherstellungsprozeduren zu starten.
15. Möglichkeiten einer bidirektionalen Übermittlung von Information. Das System gemäß der Erfindung erlaubt nicht nur Betriebsweisen auszuführen, die direkt mit der Lieferung des Dienstes verbunden sind, für die das System vorgesehen worden ist, sondern auch andere Informationstypen („Informationsbereitsteller"-Dienst) zu dem Elektrizitätsmessgerät zu senden und von diesem zu empfangen. Das Elektrizitätsmessgerät kann derartige Information auf seiner eigenen visuellen Darstellungseinheit darstellen, oder andernfalls diese zu anderen Vorrichtungen übertragen, die mit der elektrischen Leitung des Benutzers verbunden sind, stromabwärts des Elektrizitätsmessgerätes, oder eben daraus ziehen; derartige Vorrichtungen sind direkt über eine Schnittstelle über PLC mit dem Elektrizitätsmessgerät verbunden, oder andernfalls durch eine Brückenvorrichtung, die als Zwischenbrücke agiert und direkt mit dem Elektrizitätsmessgerät über PLC kommuniziert. Das ergibt die Möglichkeit für andere Gegenstände, um das System gemäß der Erfindung als ein Fernsteuersystem zu verwenden, das erlaubt einen selbst mit eigenen Vorrichtungen auf der Benutzerseite zu verbinden.
16. Verwaltung einer Kalenderuhr. Wenn die Berechnung von Verbräuchen als eine Funktion des Belastungsmaßstabes gemessen werden soll, erfordert das Messgerät eine genaue Zeitreferenz (± 30 Sek/Monat); dies wird erreicht mittels eines örtlichen elektronischen Schaltkreises (Echtzeituhr), deren Zustand ferngesteuert verifiziert und synchronisiert werden kann (durch äußere Steuerungen, über PLC oder optische Gatter ZVEI), und im Fall umfangreicherer Veränderungen, wenn nötig, korrigiert werden kann.
17. Einstellen von darstellbaren Daten. Auf der örtlichen Anzeige des Messgerätes (zum Beispiel den 16 × 1 alphanumerisch + Zeichentyp) kann eine gesamte Serie von Daten programmiert werden. Das Vorliegen von elektronischen Komponenten erlaubt zusätzliche Funktionen, wie örtliches Darstellen von Verbräuchen und Kostendaten, für den Benutzer bereitzustellen, sowie generische Nachrichten oder Nachrichten, die Information über den Dienst bereitstellen oder den Funktionszustand des Messgerätes der Dienstmannschaft anzuzeigen (Diagnostik).
18. Öffnen des Leistungsschaltkreises. Ein mit einem geeigneten Freigabeelement ausgerüstetes modulares Element, das angepasst ist um durch Fernsteuerung geöffnet zu werden, ist in das Messgerät integriert. Eine einzelne Box beherbergt sowohl die elektronischen Komponenten, die eingerichtet sind zum Durchführen der soweit beschriebenen Messgerätefunktionen und der elektromechanischen Komponenten, die eingerichtet sind zum Öffnen/Schließen der elektrischen Energieleitung. Diese Weise, die elektromechanischen Komponenten neben autonomen Betreiben bei höchster Leistung, kann auch ausgerichtet sein auf Anfrage der zentralen Einheit oder dem Vorliegen von örtlichen Bedingungen, die durch die elektronischen Teile erfasst werden (z.B. wenn der Vertrag abläuft).
19. Schnelle Installation des Messgerätes. Wenn eine große Anzahl von Vorrichtungen an Benutzerorten in einer kurzen Zeit ersetzt werden müssen, stellt die Erfindung eine Messgerätegruppe in zwei Teilen bereit, nämlich einen Teil als eine Basis und einen Steuerungs- und Verwaltungskörper, wobei die zwei Teile durch Verbindungsstifte und eine Bayonetverbindung verbindbar sind.
20. Örtliche Verbindbarkeit mit äußeren Vorrichtungen. Das PLC-Kommunikationssystem erfordert die Verfügbarkeit von komplexen Hardware- und Softwaremitteln. Um sowohl die Zugreifbarkeit der in den Konzentratoren enthaltenen Daten und Messgeräten selbst bei einfachen Vorrichtungen (z.B. tragbaren PCs), verfügbar für einen Benutzer, als auch die Verfügbarkeit von einer zweiten Kommunikationsleitung zu gewährleisten, die das Netzwerk ersetzt, im Fall, dass das letztere unterbrochen wird; ein optisches ZVEI-Gatter gehört ebenfalls zu dem Messgerät. Das Gatter erfordert nur eine externe Vorrichtung um ein einfaches RS-232-Seriengatter aufzuweisen (verfügbar in beinahe jedem PC).
21. Sicherheit/Schutz der PLC-Kommunikation. Die von dem Konzentrator an die Messgeräte oder von dem letzteren zu dem Zentralserver übertragenen Daten haben verschiedene Vertraulichkeitsgrade. Für die, die als nicht hoch reserviert betrachtet werden, sind die durch die die PLC kommunikationsprotokollverwaltenden Funktionen implementierten Schutzmechanismen ausreichend, die eingerichtet sind zum Garantieren der Lieferung der Nachricht. Für kritische Daten ist ein zusätzlicher Mechanismus hinzugefügt worden – z.B. auf der Grundlage eines Authentifizierungsschlüssels – auf der Ebene einer Nachrichteninterpretierung und Verwaltungsprozedur, eingerichtet zum Gewährleisten der nicht Modifizierbarkeit und/oder Lesbarkeit der Nachricht durch dritte Parteien außerhalb des Dienstes.
22. Automatische Erkennung der Installation des Messgerätes. Diese Funktion muss aus zwei Gründen vorliegen: einer ist technisch bezogen auf den PLC-Kommunikationsmechanismus, der andere ist fiskalisch, um potentiellen Missbrauch durch Verbraucher zu erfassen.
23. Entfernte Messgeräteerreichbarkeit. Das PLC-Kommunikationsverfahren verwendet eine physikalische Unterstützung (elektrische Leitung), die keine homogene Leitung des Signals in jedem Punkt des Netzwerkes gewährleistet, wobei aus diesen Gründen Messgeräte durch den Konzentrator nicht erreichbar sein können. Daher kann der Konzentrator einen oder mehrere Messgeräte erfordern (die in der Lage sind, die nicht erreichbaren Messgeräte zu „sehen"), um als Brücken zu agieren, wobei die Nachricht an die nicht-erreichbaren Messgeräte weitergeleitet wird. Es ist tatsächlich ein Wiederholungsmechanismus, der das Problem einer Erreichbarkeit über ein Netzwerk zu lösen erlaubt.
24. Automatische Erkennung des Wiederholungspfades. Der Konzentrator prüft, wenn er über das Vorliegen eines neuen Messgerätes informiert wird, seine Erreichbarkeit. Wenn es nicht erreichbar ist, versucht er ein oder mehrere verschiedene Messgeräte zu erfassen, die das nicht direkt erreichbare Messgerät „sehen" können. Diese Messgeräte werden erfasst, die Erfassungsparameter gespeichert und anschließend als Zwischenbrücken verwendet.
25. Datenaufrechterhaltung bei Spannungsabfallbedingungen. Die Ersetzung der mechanischen Vorrichtungen, die den Verbrauch (nummerierter Knopf) mit elektronischen Komponenten (flüchtige Speicher) aufzeichnen, würden den Verlust der Verbrauchsdaten implizieren, wenn die Leistung von der bereitstellenden Firma unterbrochen würden. Um dies zu Vermeiden, sind nicht flüchtige Speicher, vorzugsweise ein ferroelektrischer RAM (FRAM) in dem System verwendet worden, die eingerichtet sind zum gewährleisten der Aufrechterhaltung der Daten über die nutzbare Lebensdauer der Elektrizitätsmessgeräte (15 Jahre).
26. Herunterladen der Verwaltungsprogramme. Um die Entwicklung und/oder korrigierende Aufrechterhaltung der durch die in den Systemvorrichtungen installierten Programmen durchgeführten Funktionen zu gewährleisten, ist es möglich die Programme ohne Unterbrechen der grundlegenden Aktivitäten der Vorrichtungen und ohne die Notwendigkeit einer direkten Zugänglichkeit zu modifizieren; die Aktivität wird unter Verwenden der PLC-Kommunikationsmechanismen durchgeführt, die durch das Steuerungszentrum zum Verwalten der Vorrichtungen verwendet wird.
27. Erfassung der Leitungsschalteröffnung. Wenn einer der Ausgangsleitungen von der Energielieferungskabine – in der sich der Konzentrator befindet – infolge der Öffnung des Leitungsschutzschalters außer Betrieb ist, zeigt der Konzentrator auf der Grundlage des Fehlers zum Kommunizieren mit all den durch diese Leitung gelieferten Messgeräten dem zentralen Server eine Leitungsaußerdienstalarmbedingung an.

A more complete list, though nonlimiting examples, of the functions for which the system is adapted according to the present invention may be summarized in the following paragraphs, in which an initial short definition follows a more detailed explanation of the functions involved:

1. Measurement and acquisition of electrical energy consumption. The known type of electromechanical electricity meters adapted in the present energy consumption system are arranged to measure only one type of electrical energy consumption, active or reactive; if both measurements are required, it is therefore necessary to install two separate electricity meters. The electronic electricity meters according to the present invention are instead adapted to simultaneously measure both the active energy consumption and the reactive energy consumption.
2. Accuracy assessment. According to standards, the electricity meters in class 1 measure the active energy and in class 2 the reactive energy.
3. Acquisition and registration of consumption profiles. For each user, it is possible to detect the load curve with a programmable integration period, especially in the range of one minute to one hour. Thanks to the processing capacity of the electricity meters, it is possible to calculate the sequence of successive time intervals and to store for each of them the energy consumption within the same.
4. Measurement and recording of the mean and peak power. The electromechanical electricity meters normally used in the energy consumption system are arranged to measure only one type of power, active or reactive; if both measurements are required, it is therefore necessary to install two electricity meters, as already mentioned for the electrical energy consumption. The electronic electricity meters according to the present invention are instead arranged to simultaneously measure both the active power and the reactive power.
5. Distribution of electrical energy consumption in different load scales. Thanks to its processing capacity, the electricity meter is set up to set up a panel of various time scales in the room one day, thereby making it possible for each of them to highlight a corresponding cost value for the electrical energy consumed. The electricity meter is thus arranged to integrate the consumptions with respect to the cost plate and to store the total consumption of each time scale in the accounting period. In addition, the cost table may be programmed based not only on time profiles but on performance thresholds.
6. Control of different billing periods. It is possible to control at least two billing periods (current and previous) even at variable intervals.
7. Control of two electrical energy supply contracts. In the power range up to 35 kW, it is possible to control two electric energy supply contracts, namely an existing contract and a contract to be applied in the future. The electricity meters may be programmed to automatically switch between the contract - from present to future - upon reaching a given date.
8. Control the operation of a disconnect and reconnect. These modes of operation may be automatically performed in relation to situations of discontinuities, deferred payment substitutions, contract changes. Thanks to its processing capacity, the meter carries out these operations on the basis of remote controls through the PLC network (from the central server or from the corresponding concentrator). It is thus not necessary for an operator to be physically present when the electricity meter is installed.
9. Possibilities to operate in conditions of advance payment. The electricity meter may be programmed to compare the amount of consumed electrical energy with a present limit (actually arranged to be modified by an external controller) associated with a payment made in advance; once the limit has been exceeded, the electrical En Extra delivery automatically separated and canceled.
10. Selected shutdowns for electrical system requirements. The shutdown or suspension of energy delivery may be necessary in the event of blackout risks or temporary overloads, generally at a local level. This feature is not implemented in a wide-spread mode, but instead focuses on each individual electricity meter. From the center (central server or concentrator) it is possible to modify the electricity meters via PLC to modify a control, for example, of the highest available power in the present meter, with a temporary effect being that there is no need for the power delivery contract change; this allows a relief of the total required power from the cabin.
11. Execution of an energy balance. At the level of a single cabin, or a single concentrator, it is possible to determine the sum of the measurements for the energy consumed by the individual electricity meters, depending on the cabin. This sum, periodically compared to the value of the total retracted electrical current, or the main electrical current value, provides a useful indication for detecting any non-standard electrical power draw and therefore also any illicit fume hood.
12. Abuse / intervention function. At the level of each electricity meter, a device is provided for performing this specific function, which is thus arranged to eliminate the requirements for using seals and to periodically check the integrity of such seals. The power change, available by contract, does not require - as stated - to open the meter to set the meter (shunt); It has thus been possible to control the electricity meters as a sealed single block structure with all these functions of measurement, control of contracts, control of the open / close circuits of the power line. Thus, for the purposes of reviewing all possible attempts to open the sealed structure in the electricity meter, an electromechanical device has been used which generates an alarm signal on the network of the system and the alarm signal can only be removed by adjusting an operator-available procedure.
13. Measuring and recording quality parameters of the service. The microprocessor included in each electricity meter is arranged to verify and store interruptions of electric power supply and voltage changes (deviation of the voltage from the nominal value provided in the electric power supply contract). Based on this data, it is possible to determine the quality parameters of the service at the level of each delivery point of the electrical energy to be supplied.
14. Constant monitoring of working conditions. The microprocessor provided in each electricity meter is arranged to periodically verify (self-diagnose) the conditions of the various hardware components of the meter and the congruence of the data stored in the memory. In the event of any malfunctions, it is possible to signal both the same with appropriate service words (which are then read by the central system), as well as immediately start recovery procedures.
15. Possibilities of bidirectional transmission of information. The system according to the invention not only allows to carry out operations directly related to the delivery of the service for which the system has been provided, but also to send and receive other types of information ("information provider" service) to and from the electricity meter The electricity meter may display such information on its own visual display unit, or otherwise transmit it to other devices connected to the user's electrical line, downstream of, or from, the meter, such devices being directly interfaced via PLC connected to the electricity meter, or otherwise by a bridge device which acts as an intermediate bridge and communicates directly with the electricity meter via PLC, which provides the possibility for other items to use the system according to the invention as an ei n to use a remote control system that allows you to connect yourself to your own devices on the user side.
16. Management of a calendar clock. If the calculation of consumption is to be measured as a function of the load scale, the meter requires an accurate time reference (± 30 sec / month); this is achieved by means of a local electronic circuit (real-time clock), whose state can be remotely verified and synchronized (by external controls, via PLC or optical gates ZVEI), and in the case of more extensive changes, if necessary, can be corrected.
17. Setting displayable data. On the local display of the meter (for example, the 16 × 1 alphanumeric + character type) an entire series of data can be programmed the. The presence of electronic components allows additional functions, such as local representation of consumption and cost data, to be provided to the user, as well as generic messages or messages that provide information about the service or indicate the health status of the service team's meter (diagnostics).
18. Opening the power circuit. A modular element equipped with a suitable release element and adapted to be opened by remote control is integrated in the meter. A single box houses both the electronic components that are configured to perform the meter functions described so far and the electromechanical components that are configured to open / close the electrical power line. This way, the electromechanical components in addition to autonomous operation at maximum power, may also be aimed at request of the central unit or the presence of local conditions, which are detected by the electronic parts (eg when the contract expires).
19. Quick installation of the meter. When a large number of devices at user locations need to be replaced in a short time, the invention provides a meter set in two parts, namely a part as a base and a control and management body, the two parts being connectable by connecting pins and a bayonet connection ,
20. Local connectivity to external devices. The PLC communication system requires the availability of complex hardware and software. In order to ensure both the accessibility of the data and meters contained in the concentrators, even with simple devices (eg portable PCs) available to one user, as well as the availability of a second communication line replacing the network in case the latter is interrupted becomes; An optical ZVEI gate also belongs to the meter. The gate only requires an external device to have a simple RS-232 serial gate (available in almost every PC).
21. Safety / Protection of the PLC communication. The data transmitted from the concentrator to the gauges or from the latter to the central server has different degrees of confidentiality. For those who are considered to be not highly reserved, the protections implemented by the PLC's communication protocol managing functions are sufficient to ensure the delivery of the message. For critical data, an additional mechanism has been added - eg on the basis of an authentication key - at the level of message interpretation and management procedure established to ensure non-modifiability and / or readability of the message by third parties outside the service.
22. Automatic detection of the installation of the meter. There are two reasons for this feature: one related to the PLC communication mechanism, the other being fiscal to detect potential consumer abuse.
23. Remote meter availability. The PLC communication method uses physical support (electrical line) that does not ensure homogeneous conduction of the signal in each point of the network, for which reason meters can not be reachable by the concentrator. Therefore, the concentrator may require one or more gauges (which are able to "see" the unreachable gauges) to act as bridges, passing the message to the unreachable gauges. which allows to solve the problem of accessibility via a network.
24. Automatic recognition of the repeat path. The concentrator, when informed of the presence of a new meter, checks its reachability. If it is unavailable, it attempts to detect one or more different gauges that can "see" the instrument that is not directly accessible, these gauges are captured, the acquisition parameters stored, and then used as jumpers.
25. Data retention under voltage drop conditions. The replacement of the mechanical devices that record the consumption (numbered button) with electronic components (volatile memory) would imply the loss of the consumption data if the power were interrupted by the providing company. To avoid this, non-volatile memories, preferably a ferroelectric RAM (FRAM) have been used in the system, which are arranged to ensure the maintenance of the data over the useful life of the electricity meters (15 years).
26. Download the administration programs. In order to ensure the development and / or corrective maintenance of the functions performed by the programs installed in the system devices, it is possible to modify the programs without interrupting the basic activities of the devices and without the need for direct accessibility; the activity is performed using the PLC communication mechanisms provided by the control center is used to manage the devices.
27. Detection of the line switch opening. If one of the output leads from the power delivery booth - in which the concentrator is - is out of operation due to opening of the circuit breaker, the concentrator will display a lead out alarm condition to the central server based on the error to communicate with all of the meters provided by that lead.

Es wird jedoch verstanden, dass diese Liste nicht den Anspruch erhebt, den Schutzbereich der Erfindung einzuschränken. Diese Beschreibung bezweckt mittels Beispielen herauszustellen, wie die Hauptfunktionen zwischen den drei Komponenten (Messgeräte, Konzentratoren und Zentraleinheit) des Systems gemäß der Erfindung verteilt sind, unter Betrachtung der funktionalen Möglichkeiten dieser drei Komponenten, wie hiernach und in den Ansprüchen besser spezifiziert ist.It However, it is understood that this list does not claim to be to limit the scope of the invention. This description is intended to highlight with examples how the main functions between the three components (measuring devices, Concentrators and central processing unit) of the system according to the invention distributed, considering the functional possibilities these three components, as hereinafter and in the claims better is specified.

Mit anderen Worten wird bevorzugt, um die grundlegende Idee der vorliegenden Erfindung, synthetisch angezeigt als „Intelligenzzuweisung", zu erreichen, dass:

a) die Messgeräte wenigstens einer der mit den Nummern 1), 5), 12) und 25) angezeigten Funktionen wenigstens zugewiesen ist; jedoch auch vorzugsweise den Funktionen, die mit den Nummern 2), 3), 4), 6), 7), 12), 13), 16), 17), 18), 19), 20), und 25) bezeichnet sind, in den Messgeräten durchgeführt werden;
b) die Messgeräte in der Lage sind, zusammen mit den Konzentratoren und dem Server auch wenigstens eine der mit den Nummern 9), 14), 15), 21), 22), 23) und 26) angezeigten Funktionen zu verwalten;
c) die Konzentratoren wenigstens einer der Funktionen die mit den Nummern 11) und 14) bezeichnet sind wenigstens zugewiesen sind, und ebenso den eines PLC-Netzwerkmasters und TLC-Netzwerkknotens, jedoch auch vorzugsweise den Funktionen, die mit den Nummern 20) und 24) zugewiesen sind in den Konzentratoren durchgeführt werden;
d) der zentrale Server wenigstens einer oder mehreren der mit den Nummern 8), 10), 17) und 26) angezeigten Funktionen wenigstens zugewiesen ist, jedoch die mit den Nummern 9) und 21) bezeichneten Funktion, ebenso bevorzugt in dem zentralen Server, durchgeführt wird, ebenso wie natürlich die Funktion eines TLC-Netzwerkmasters, und anderen potentiellen Abrechnungs- und Verwaltungsfunktionen (die nicht diese Patentanmeldung betreffen).

In other words, to achieve the basic idea of the present invention, synthetically indicated as "intelligence assignment", it is preferred that:

a) the measuring devices at least one of the functions indicated by the numbers 1), 5), 12) and 25) is at least assigned; but also preferably the functions indicated by the numbers 2), 3), 4), 6), 7), 12), 13), 16), 17), 18), 19), 20), and 25) are to be performed in the measuring instruments;
b) the measuring devices are capable of managing, together with the concentrators and the server, at least one of the functions indicated by the numbers 9), 14), 15), 21), 22), 23) and 26);
c) the concentrators of at least one of the functions designated by the numbers 11) and 14) are at least assigned, and also those of a PLC network master and TLC network node, but also preferably the functions indicated by the numbers 20) and 24) assigned to be performed in the concentrators;
d) the central server is at least assigned at least one or more of the functions indicated by the numbers 8), 10), 17) and 26), but the function designated by the numbers 9) and 21), also preferably in the central server, as well as, of course, the function of a TLC network master, and other potential accounting and management functions (which do not relate to this patent application).

Mit anderen Worten wird die Intelligenz des Systems zwischen der Zentraleinheit, Konzentratoren und Messgeräten derart verteilt, dass jedes dieser drei Elemente des Systems ihre eigene Verarbeitungsmöglichkeit aufweist, obwohl im Hinblick auf die Messgeräte eingeschränkt, jedoch ausreichend, um die Erfordernisse von Datenübermittlung über eine bidirektionale Übermittlung relevant zu vermindern; diese Erfordernisse sind eingeschränkt einerseits durch die Verminderung der Menge von übermittelten Daten oder anderseits durch die Verzögerung ihrer Übermittlung zu Zeiten, wenn die Übermittlungsleitungen weniger ausgelastet sind.With in other words, the intelligence of the system between the central unit, Concentrators and measuring instruments distributed so that each of these three elements of the system their own processing possibility although limited in terms of gauges, however sufficient to meet the requirements of data transmission over a bidirectional transmission to reduce relevant; these requirements are limited on the one hand by the reduction in the amount of transmitted data or on the other hand by the delay their transmission at times when the transmission lines less busy.

Es wird jedoch verstanden, dass die Erfindung nicht bezweckt als einschränkend auf die oben dargestellte besondere Anordnung zu sein, die nur eine beispielhafte Ausführungsform dessen darstellt, sondern das auch verschiedene Alternativen möglich sind, die alle innerhalb des Betrachtungsbereiches des Fachmanns liegen, ohne dadurch von dem Schutzbereich dessen abzurücken, wie er durch die folgenden Ansprüche definiert ist.It It is understood, however, that the invention is not intended to be limiting the particular arrangement shown above, the only one exemplary embodiment which represents, but that also different alternatives are possible all within the scope of the skilled person, without thereby departing from the scope of what it means by the following claims is defined.

Claims

A system for the remote acquisition of data and for the remote control of distributed over a wide area user targets of the type with electricity meter, equipped with means for measuring the electrical energy consumption and belonging to each user, intermediate stations or concentrators, each of these sets of knives with a first means connected for the bidirectional transmission of data; the concentrators, in turn, all being connected to a central controller and a monitoring unit by second bidirectional data transmission means, the intelligence of the system being distributed between the central unit, the concentrators and the electricity meters; - a set of a limited number of electricity meters is connected down to each concentrator, and each knife incorporates, in addition to the means for measuring electrical energy consumption: means for transferring the measured values to measurement data intended for processing; at least a first processor for processing the measurement data; at least a first data memory and a first program memory, as well as first means for the bidirectional transmission in the direction of the associated concentrator; wherein the output of the first processor is connected to the first data memory and / or to the first bidirectional transmission means for at least temporarily storing and / or transmitting the data already subjected to a first processing; A plurality of concentrators are connected downstream to the central unit, and each concentrator incorporates: at least one second program memory, at least one second micropro processor for further processing the data processed by the knives, at least one second data memory for storing the data output by the knives and / or by the second microprocessor, as well as second means for bidirectional transmission towards the central server, the output of the second Processor is connected to the second data memory and / or with the second bidirectional transmission means to at least temporarily store the further processed data and / or to transmit accordingly; characterized in that the concentrator is adapted to perform a function of automatically identifying a repetition path by detecting one or more electricity meters as an intermediate bridge to an electricity meter that can not be reached directly by the concentrator.

System for the remote acquisition of data and remote control of the distributed User objectives as claimed 1, where in each electricity meter incorporated first processor at least the following functions performs: Acquisition of electrical energy consumption, distribution of electrical energy consumption in different load scales, estimating the intervention attempts and controlling an anti-fraud device, and transmitting and maintaining the stored data at least during the voltage drop.

System according to claim 2, wherein the function of distributing the electrical energy consumption in different load scales on the basis of time profiles and / or Power thresholds is programmed.

System according to claim 2, the first processor also having the function of acquiring and recording performs the profiles of users' electrical energy consumption.

System according to claim 4, where the function for acquiring and recording the profile the electrical energy consumption is performed with a programmable integration period.

System according to claim 2, wherein the first processor also has the function of measuring and recording the average and peak load.

System according to claim 2, wherein the first processor also has the function of managing at least performs two separate billing periods at variable intervals.

System according to claim 2, wherein the first processor also has the function of managing two different ones electric power supply contracts in the power sector up to 35 kW.

System according to claim 2, wherein the first processor also has the function of measuring and recording the quality parameter of the service, like interruptions and deviations of the voltage from that in the Electric power contract displayed nominal value.

System according to claim 2, the first processor also having the function of managing performs the required accuracy of a calendar clock, the is suitable to be remotely synchronized.

System according to claim 2, wherein the first processor also has the function of opening the performed in the electric knife integrated power circuit.

System according to claim 11, wherein the first processor for the function to open of the power circuit with a suitable enable element equipped Modular element suitable to be opened by a remote control become.

System according to claims 1 or 2, where the first data memory is preset to the function to maintain the stored data, too while a voltage drop, over Life of the electricity meter.

System according to claim 2, the first processor also having the function of representing Data regarding the electrical energy consumption and / or the operation of the electric Messers performs.

System for the remote acquisition of data and remote control of the distributed User objectives as claimed 1, wherein the second processor of each concentrator doubles the function performs one Masters of the power line network that the communications on the power supply line between the actual Concentrator and the electricity meters concerns, or a node of the TLC network, that the communications on the phone line between the concentrator and the central Server concerns.

A system for the remote acquisition of data for the remote control of distributed user targets according to claims 1 or 15, wherein the second processor of each concentrator performs at least the following additional functions: performing an energy audit that supplies the single power pertaining to the substation in which the concentrator is installed, constantly monitoring the working conditions of each associated electricity meter, and outputting an alarm signal in the event that the self-diagnosis of the knife should indicate a malfunction.

System according to claim 15, wherein the second processor of each concentrator is associated with the energy balance a feature to detect any unauthorized withdrawal performs.

System according to one of the preceding claims, wherein the concentrator is adapted to perform the automatic detection of the repeat path, if over the presence of a new knife is informed.

System for the remote acquisition of data and remote control of the distributed User objectives as claimed 1, wherein the unit of the central server at least the present Function performs: Automatically manage the operations of disconnecting, reconnecting, Cancel, settings for delayed Payments and contract modifications; selective shutdown of the power supply due to requirements of the electrical system such as failure risk or temporary overloads; and downloading the operating programs.

System according to claim 19, where the unit of the central server is also operational Performs function with pre-payment conditions.

System according to claim 19, wherein the central server unit also has a function for security and / or Protection of the PLC communication with an authentication key.

System according to claim 19, the central server unit also having a function of displaying the operating data of the server and / or the network performs.

System according to claims 1, 2, 15, 18 or 19, the unit of the central server - also by means of concentrators and in cooperation with electricity meters on the communication network between these three units - a function a bidirectional transmission of information, the for the automation of services is designed that implements are by subjects other than the owner of the networks.